浸漬非牛頓流體的芳綸復(fù)合材料制備與研究

編號：FTJS09516

篇名：浸漬非牛頓流體的芳綸復(fù)合材料制備與研究

作者：袁士清 許大田 胡彪 黃佳駿 唐利淵 李璐遙 田美琴 何宇飛

關(guān)鍵詞： 復(fù)合材料 剪切增稠 流變學(xué) 芳綸 聚氨酯

機(jī)構(gòu)： 國網(wǎng)上海市電力公司市南供電公司 東華大學(xué)纖維材料改性國家重點實驗室 東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 針對現(xiàn)有抗沖擊性能材料的不足,本文采用雙輥開煉機(jī)剪切加壓的方法將芳綸纖維布與非牛頓流體進(jìn)行充分浸漬,通過固化反應(yīng)使其與聚氨酯基體緊密結(jié)合,制得一種新型芳綸纖維布增強(qiáng)非牛頓流體基復(fù)合材料。通過納米粒度儀與電位分析表征粒子在介質(zhì)中的分散效果,并利用流變儀表征非牛頓流體黏度隨剪切頻率的變化。當(dāng)分散相粒子添加量達(dá)到30wt%時,可以觀察到明顯的剪切增稠過程,且黏度可達(dá)初始黏度的3倍。研究發(fā)現(xiàn)剪切增稠液的初始黏度與增稠后能達(dá)到的最大黏度也與初始黏度呈正相關(guān)性;浸漬率測試與掃描電子顯微鏡(SEM)對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)表征結(jié)果表明,在壓輥浸漬的工藝下可以實現(xiàn)纖維與剪切增稠液以1∶1的質(zhì)量比進(jìn)行有效結(jié)合。為評估芳綸纖維布增強(qiáng)非牛頓流體基復(fù)合材料的抗沖擊性能,現(xiàn)場模擬電力電纜敷設(shè)工況,采用施工過程中常用的開掘設(shè)備對制備的聚丙烯-剪切增稠液浸漬芳綸夾層板進(jìn)行原位沖擊試驗,結(jié)果表明該新型非牛頓流體基復(fù)合材料具有優(yōu)異的抗沖擊性能,能夠滿足復(fù)雜工況對材料抗沖擊性能的要求。